[發明專利]改進的5XXX鋁合金和由其制成的形變鋁合金產品

無效

• 申請號: 201080038183.6
• 申請日: 2010-07-23
• 公開（公告）號: CN102639733A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: D·C·穆伊;R·J·里奧亞;R·R·薩特爾;F·S·博瓦德;G·B·維尼瑪;D·A·林德
• 申請（專利權）人: 美鋁公司
• 主分類號: C22C21/06
• 分類號: C22C21/06;C22F1/047
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李帆

相關申請的交叉引用

本專利申請要求2009年7月24日提交的題目為“改進的5XXX合金”的美國臨時專利申請No.61/228,452的優先權，通過引用將其整體并入本文。

背景技術

形變鋁合金通常按系列進行分類。目前存在八種不同的形變合金系列，它們通常被稱為1xxx-8xxx。根據鋁業協會標準1xxx系列鋁合金含有至少約99.00wt.％鋁。2xxx-7xxx鋁合金不具有相同的Al限制，并且按照它們的主要合金化元素進行分類。2xxx鋁合金使用銅，3xxx鋁合金使用錳，4xxx鋁合金使用硅，5xxx鋁合金使用鎂，6xxx鋁合金使用鎂和硅，7xxx鋁合金使用鋅作為它們的主要合金化成分。

2xxx-7xxx還通常分成兩種不同的類別：可熱處理的和不可熱處理的。不可熱處理合金是3xxx、4xxx和5xxx鋁合金，而可熱處理合金是2xxx、6xxx和7xxx鋁合金。3xxx、4xxx和5xxx鋁合金因為它們通常不能夠通過固溶熱處理得到明顯強化而歸類為不可熱處理。然而，3xxx、4xxx和5xxx鋁合金通常通過固溶、第二相顯微組織組分的形成、彌散體析出物和/或應變硬化得到強化。相反地，2xxx、6xxx和7xxx鋁合金被認為可熱處理，這是因為它們在經受固溶熱處理和時效時經歷顯著強化。最突出的體系是Al-Cu-Mg、Al-Cu-Si和Al-Cu-Mg-Si(所有2xxx鋁合金)，Al-Mg-Si(6xxx鋁合金)和Al-Zn-Mg和Al-Zn-Mg-Cu(所有7xxx鋁合金)。

高強度鋁合金，例如5xxx系列鋁合金(即含有鎂作為其主要合金化成分的鋁合金)，可以用于各種工業中，例如用在軍事中。然而，難以改進5xxx鋁合金的一種性能(例如強度)的表現而不降低相關性能(例如抗腐蝕性)的表現。

發明概述

總體而言，本發明涉及具有改善的性能組合的改進5xxx系列鋁合金。由該新5xxx鋁合金制成的產品可以實現強度、韌性、延展性、抗腐蝕性、可成形性、表面外觀、疲勞、彈道學性能和可焊性等中至少兩種的改善的組合。例如，相對于可比的現有技術合金，該新5xxx鋁合金產品可以實現改善的強度并同時維持抗腐蝕性。該新5xxx鋁合金產品可以因為例如銅的存在而實現改善的性能組合。在一個實施方案中，該新5xxx鋁合金產品能夠通過固溶熱處理，即通過使至少一些Cu處于與鋁的固溶體中(有時稱作固溶化)來實現改善的性能組合。與常規知識截然相反，使5xxx鋁合金與銅固溶有助于生產如下文所進一步詳細描述的具有改善的性能組合的5xxx鋁合金產品。

該新5xxx系列鋁合金產品通常是錠鑄的(例如直接激冷鑄造的)、形變鋁合金產品(例如軋制的片材或板材、擠壓件或鍛件)。該新5xxx鋁合金產品通常包括2-7wt.％Mg和0.05-2wt.％Cu。該新5xxx鋁合金產品通常包含(和在一些情形中基本上由如下組成)鎂和銅，任選的Zn，任選的添加劑，余量為鋁和不可避免的雜質。通常，合金中使用的Mg、Cu、任選的Zn、任選的添加劑和不可避免的雜質的量不應超過它們的溶解度極限。在下表1中例舉了新5xxx鋁合金的一些非限制性實例。

表1-新5xxx系列鋁合金的實例